人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律第2课时课后测评

第2课时　元素周期表和元素周期律的应用

课后·训练提升

合格考过关检验

1.已知砷(As)为第ⅤA族元素,下列砷元素形成的化合物的化学式错误的是(　　)。

A.氢化物:AsH3 B.最高价氧化物:As2O5

C.砷化钠:NaAs D.含氧酸:H3AsO4

答案:C

解析:化合物中砷的常见化合价为-3价、+3价、+5价,根据化合价规则可知C项错误。

2.下列有关过渡元素的说法正确的是(　　)。

A.新型高效催化剂多与过渡元素有关

B.高效低毒农药多与过渡元素有关

C.过渡元素中只有铁、锰等少数元素存在变价

D.大多数过渡元素的单质不能与酸反应

答案:A

解析:高效低毒农药多与元素周期表右上方的元素有关,B项错误。过渡元素多数都具有变价,C项错误。过渡元素最外电子层上的电子较少,具有较强的还原性,可与酸发生反应,D项错误。

3.某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO3。这种元素的气态氢化物的化学式是(　　)。

A.HX B.H2X

C.XH3 D.XH4

答案:D

解析:由H2XO3知X呈+4价,则最外层有4个电子,其最低负化合价为-4价,氢化物为XH4,故选D。

4.第ⅡA族元素从第二周期到第六周期的元素分别是Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡)。下列关于第ⅡA族元素的推断可能正确的是(　　)。

①常温下,单质铍能与水剧烈反应放出H2　②常温下,单质钡能与水剧烈反应放出H2　③Be(OH)2易溶于水　④Ba(OH)2易溶于水　⑤SrCO3易溶于水

A.①②③ B.③⑤

C.②④ D.①②③④⑤

答案:C

解析:同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,与水反应越来越剧烈,即常温下,单质钡能与水剧烈反应放出H2,①错误,②正确;Mg(OH)2难溶于水,Ca(OH)2微溶于水,推出Be(OH)2难溶于水,③错误;Ba(OH)2是易溶于水的强碱,④正确;根据MgCO3、CaCO3、BaCO3难溶于水,推出SrCO3难溶于水,⑤错误。

5.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是(　　)。

A.原子半径:X<Y<Z

B.气态氢化物的热稳定性:X>Z

C.一定条件下Z、W都能与Mg反应形成化合物

D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W

答案:C

解析:设元素Y的原子序数为y,则y+y+10=3×(y+1),解得y=7,则Y为氮元素、X为硅元素、Z为氧元素、W为氯元素。原子半径:Z<Y<X,A项错误。气态氢化物的热稳定性:X<Z,B项错误。氧元素、氯元素都能与Mg形成化合物,分别为MgO和MgCl2,C项正确。最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<W,D项错误。

6.X、Y、Z、W为周期表中前20号元素中的四种,原子序数依次增大,W、Y为金属元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y、Z位于同周期,Z位于第ⅣA族。W能与冷水剧烈反应,Y、Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是(　　)。

A.原子半径:W<Y<Z<X

B.气态氢化物的热稳定性:X<Z

C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>W

D.Y的氧化物为两性氧化物

答案:D

解析:由题意可推出X为O,Y为Al,Z为Si,W为K。A项,原子半径W>Y>Z>X,错误;B项,气态氢化物的热稳定性是H2O>SiH4,错误;C项,最高价氧化物对应的水化物的碱性:KOH>Al(OH)3,错误;D项,Y的氧化物Al2O3有两性,正确。

7.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是(　　)。

A.已知Ba是第六周期第ⅡA族的元素,故Ba(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强

B.已知As是第四周期第ⅤA族的元素,故AsH3的热稳定性比NH3的热稳定性强

C.已知Cs是第六周期第ⅠA族的元素,故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈

D.已知Cl与Al在同一周期,且Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,故Cl的原子半径比Al的原子半径小

答案:B

解析:同一主族元素从上到下,非金属性减弱,对应气态氢化物的热稳定性减弱,AsH3的热稳定性比NH3的热稳定性弱。

8.运用元素周期律分析,下列推断正确的是(　　)。

A.砹(At)是第ⅦA族元素,其氢化物的热稳定性强于HCl

B.铊(Tl)与铝同主族,其单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应

C.第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性

D.第三周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱

答案:D

解析:同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,对应氢化物的热稳定性也逐渐减弱,故At的氢化物的热稳定性比HCl的弱,A项错误。同主族元素从上到下金属性逐渐增强,Tl处于第六周期,是一种典型的金属元素,只能与盐酸反应,不能与氢氧化钠溶液反应,B项错误。NH3溶于水后的溶液呈碱性,C项错误。同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,对应的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,D项正确。

9.关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述,其中正确的是(　　)。

①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具;②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质;③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素;④利用元素周期表可以指导人们寻找某些特殊的材料。

A.①②③④ B.②③④

C.③④ D.①②

答案:A

解析:根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等,是学习化学知识的一种重要工具,①正确;利用元素周期表,根据元素性质的变化规律可以预测新元素的原子结构和性质,②正确;利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素,③正确;在非金属元素区寻找研制新农药的元素,在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等,利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料,④正确。

10.下表为元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题。

(1)①~⑩中,最活泼的金属元素是　　　　(填元素符号,下同),最不活泼的元素是　　　　。 

(2)①与⑧的简单离子中半径更大的是　　　(写离子符号)。 

(3)⑧与⑨的气态氢化物中更稳定的是　　　　　　(填化学式)。 

(4)元素的非金属性:⑥　　　　(填“>”或“<”)⑦。 

(5)①~⑨的最高价氧化物对应水化物中:酸性最强的是　　　　(填化学式,下同);碱性最强的是　　　　　　,该碱与⑤的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为　 　　　　　　　　　。 

答案:(1)K　Ne　(2)F-　(3)HF　(4)<

(5)HClO4　KOH　Al(OH)3+OH-Al+2H2O

解析:(1)由表知最活泼的金属元素是在元素周期表中第ⅠA族,最下方的②为K元素;最不活泼的元素在元素周期表中的0族,由表知⑩为Ne。(2)由表知①为Na、⑧为F,它们的简单离子Na+、F-的核外电子排布相同,且钠的原子序数大,所以r(Na+)<r(F-)。(3)由表知⑧为F、⑨为Cl,两者的气态氢化物分别为HF、HCl,根据非金属性越强其气态氢化物越稳定,所以HF更稳定。(4)⑥为Si,⑦为N,根据元素周期律,元素的非金属性:Si<P<N,所以Si<N。(5)由表知①~⑨的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH。由表知⑤为铝,其最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,其与KOH反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-Al+2H2O。

等级考素养提升

1.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是(　　)。

A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8

B.原子半径的大小顺序为r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)>r(Q)

C.Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数均相同

D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的弱

答案:B

解析:X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。A项,X(N)的最高正化合价为+5价,Z(Al)的最高正化合价为+3价,X(N)、Z(Al)的最高正化合价之和为8,A项正确。B项,原子半径r(Al)>r(N),即r(Z)>r(X),B项错误。C项,Y2-为O2-,Z3+为Al3+,它们的核外电子数和电子层数均相同,C项正确。D项,元素W的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4,其酸性比Q的最高价氧化物对应的水化物(HClO4)弱,D项正确。

2.元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断,下列说法不正确的是(　　)。

A.若aX2+和bY-的核外电子层结构相同,则原子序数:a=b+3

B.由水溶液的酸性:HCl>HF,可推断出元素的非金属性:Cl>F

C.锗与硅位于金属元素与非金属元素的分界处,都能作半导体材料

D.S和Se分别位于第ⅥA的第三、四周期,则氢化物的热稳定性:H2S>H2Se

答案:B

解析:aX2+的核外电子数为a-2,bY-的核外电子数为b+1,由核外电子层结构相同可知a-2=b+1,则a=b+3,A项正确。HCl和HF不是最高价含氧酸,所以不能根据两者酸性强弱来判断元素非金属性的强弱,B项错误。锗与硅位于金属元素与非金属元素的分界处,都可以作半导体材料,C项正确。同一主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,S的非金属性比Se的强,则氢化物的热稳定性:H2S>H2Se,D项正确。

3.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数的变化的情况如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和氖原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强,下列说法正确的是(　　)。

A.X的非金属性是同周期中最强的

B.对应气态氢化物的热稳定性:Y>Z

C.对应简单离子半径:X>W

D.Z的单质能与X的最高价氧化物对应的水化物反应

答案:D

解析:根据条件可知,W的原子序数是8,则W是氧元素;又因为W、X、Y、Z的原子序数递增,原子半径X最大,且X和氖原子的核外电子数相差1,故X是钠;Y的单质是一种常见的半导体材料,则Y是硅;Z的非金属性在同周期元素中最强,则Z是氯。X的金属性是同周期中最强的,A项错误。对应气态氢化物的热稳定性:Z>Y,B项错误。氧离子和钠离子具有相同的核外电子排布,对应简单离子半径:W>X,C项错误。Cl2能与X的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠反应,D项正确。

4.被誉为“矿石熊猫”的香花石,由我国地质学家首次发现。香花石由前20号元素中的6种主族元素组成,分别为X、Y、Z、W、R、T。其中X、Y、Z为金属元素,Z的最外层电子数与次外层电子数相等,X、Z位于同族,Y、Z、R、T位于同周期,R最外层电子数是次外层电子数的3倍,T无正价,X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是(　　)。

A.原子半径:Y>Z>R>T

B.气态氢化物的热稳定性:W<R<T

C.最高价氧化物对应的水化物的碱性:X>Z

D.XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同

答案:D

解析:“矿石熊猫”香花石由前20号元素中的6种主族元素组成,其中R原子最外层电子数为其次外层电子数的3倍,R原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则R为O;Y、Z、R、T位于同周期,即处于第二周期,T无正价,则T为F;Z的最外层电子数与次外层电子数相等,则Z为Be;Y为金属元素,则Y为Li;X、Z位于同主族,则X为Mg或Ca,若X为镁元素,由于X与R原子序数之和是W的2倍,则=10,推出W为氖元素,不符合题意,若X为钙元素,由于X与R原子序数之和是W的2倍,则=14,推出W为Si,符合题意。Y为锂元素、Z为铍元素、R为氧元素、T为氟元素,位于同周期,原子半径Y>Z>R>T,A项正确。W为硅元素、R为氧元素、T为氟元素,非金属性F>O>Si,则气态氢化物的热稳定性W<R<T,B项正确。X为钙元素、Z为铍元素,金属性Ca>Be,则最高价氧化物对应的水化物的碱性:氢氧化钙>氢氧化铍,C项正确。XR2、WR2分别为CaO2、SiO2,CaO2中O为-1价,SiO2中O为-2价,D项错误。

5.X、Y、Z、W均为短周期元素,原子序数依次增大。Y原子的M电子层有1个电子,Z的氧化物为两性氧化物。W与X同主族,其最高化合价是最低化合价绝对值的3倍。下列说法不正确的是(　　)。

A.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y<Z

B.气态氢化物的热稳定性:X>W

C.原子半径:Z>W

D.简单离子的还原性:X<W

答案:A

解析:Y原子的M电子层有1个电子,则Y是钠元素,Z的氧化物为两性氧化物,则Z是铝元素,W与X同主族,其最高化合价是最低化合价绝对值的3倍,则W是硫元素,X是氧元素。元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则最高价氧化物对应水化物的碱性Y(Na)>Z(Al),A项错误。元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的热稳定性X(O)>W(S),B项正确。Al与S位于同周期,原子半径Z>W,C项正确。元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱,则简单离子的还原性X(O)<W(S),D项正确。

6.A、B、C、D、E五种元素在周期表中所处的相对位置如图所示:,其中A、B、C位于短周期。又知A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数,B元素原子核内质子数和中子数相等。

请回答下列问题:

(1)A、B、C三种元素的名称分别为　　　　、　　　　、　　　　。 

(2)B元素位于元素周期表中第　　　周期第　　　族。 

(3)与C元素位于同主族的另一种短周期元素的元素符号是　　　　。 

(4)C元素的单质与H2反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 

(5)E的元素符号是　　　　;D的原子序数为　　　　。 

答案:(1)氮　硫　氟

(2)三　ⅥA

(3)Cl

(4)F2+H22HF

(5)Br　33

解析:设A与C中间的元素原子序数为x,则A、B、C元素的原子序数分别为x-1、x+8、x+1,则x-1+x+1=x+8,x=8,则A为氮元素,B为硫元素,C为氟元素。据此即可解答。